光學通信或邁向超高速新時代。中文大學物理系副教授劉仁保，與美國加州大學聖芭芭拉分校（UCSB）實驗夥伴，近日於光學及相關通信傳播研究，取得重大突破。他們採用具備每秒1萬億次超高頻率的自由電子激光器，成功於半導體材料中，把單一光束調製成「光梳」（optical comb）。此舉奠下重要物理基礎，未來有望把「光纖通信」推進至每秒1萬億位元「Tb/s級」超高速傳輸層面，較現時能做到最高速每秒100億位元（10Gb/s）快100倍。有關研究更獲最新一期國際權威學術期刊《自然》選用發表，廣受世界重視。
自中大前校長高錕發明光纖，為以光作為媒介傳遞資訊的光學通信（Optical Communication）科技奠基。主力從事物理理論的劉仁保，與UCSB教授Mark Sherwin及博士生Ben Zaks合作，成功利用UCSB全球最先進自由電子激光實驗設施，以每秒1萬億次高頻率輸出強交流電，並照射半導體裝置，成功觀察到「光梳」現象。
劉仁保解釋指，在強交流電場作用下，一束連續光在半導體中會被吸收，然後每隔半個交流電周期就輻射一次，形成一串光脈衝。
於光譜上看，會見到一束單色光入射，但射出的卻是含有多束不同顏色像梳子形狀的光。
Ben Zaks稱，光纖傳輸時，是經單一光束於指定頻率通道中傳遞資訊。是次實驗能把單一光速化成多條頻率相差很少、但仍屬於通道範圍內的光束，令整體傳輸速度大增。
按有關實驗結果，有望把光纖傳輸速度提升至每秒1萬億位元(1Tb)，較現有調製器做到最快每秒10Gb速度快100倍，更較現時互聯網廣泛採用的銅纜傳輸技術每秒約1億位元(100Mb/s)快1萬倍。
現時尚未適合日常應用
劉仁保指，新世代超高速光通信若成為現實，傳輸一張4層的藍光碟，或一個包含百萬冊圖書的電子圖書庫，將只需1秒。但現時只能於實驗室以巨型加速器產生自由電子激光，因此尚未適合日常應用，「我們希望將來利用高速晶體管放大信號，直接調製光纜中的光束，便可製成可適用於家居或商用的小型裝置」。他又表示，中大將以物理系光學科學中心為研究基地，繼續與加州大學聖芭芭拉分校合作，希望開發出應用Tb/s頻率的實用光學通信技術。
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